Lítium

01.10.2012 13:18

Lítium

 

  • Lítium (lat. lithium, gr. lithos=kameň) je chemický prvok,ktorý má značku Li a protónové číslo 3
  • Ide o veľmi ľahký a mäkký kov, ktorý sa mnohými chemickými vlastnosťami podobá na horčík (diagonálna podobnosť). S teplou vodou reaguje len pozvoľna na hydroxid, pričom sa uvoľňuje vodík. S kyslíkom dáva oxid a s dusíkom nitrid rovnako ako horčík. V prírode sa vyskytuje iba vo forme zlúčenín.
  • Zo skupiny alkalických kovov je lítium najmenej reaktívny prvok a zároveň vytvára najmenej iónové zlúčeniny spomedzi alkalických kovov.
  • Elementárne kovové lítium možno dlhodobo skladovať napr. prekryté vrstvou alifatických uhľovodíkov ako petrolejalebo nafta, s ktorými nereaguje.
  • Soli lítia sfarbujú plameň karmínovo červeno.
  • Lítium bolo objavené v roku 1817 švédskym chemikom Johannom Arfvedsonom v aluminosilikátových horninách na báze lepidolitu. 
  • Lítium bolo po prvýkrát izolované z doštičkového silikátového minerálu petalitu LiAlSi4O10 a Arfvedson taktiež ukázal, že je prítomné v pyroxénovom silikáte spodumene LiAlSi2O6 a v sľude lepidolit, ktorý má približné zloženie K2Li3Al4Si7O21(OH, F)3. Pre nový prvok zvolil názov lítium (grécky litos = kameň) ako opak k rastlinnému pôvodu sodíka a draslíka. Kov izoloval Davy z roztaveného Li2O roku 1818.
  • Vďaka svojej veľkej reaktivite sa v prírode stretávame prakticky iba so zlúčeninami lítia. 
  • V zemskej kôre sa lítium vyskytuje v množstve 20 - 60 mg/kg, morská voda vykazuje priemerný obsah lítia 0,18 mg Li/l. 
  • S kyslíkom vytvára oxid lítny (Li2)O, ktorý s vodou vytvára silne alkalicky reagujúci hydroxid lítny (LiOH). Reakcia kovového lítia s vodou je v porovnaní s ostatnými alkalickými kovmi miernejšia.
  • Halogenidy lítia ako chlorid lítny (LiCl) a bromid lítny (LiBr) majú silno hygroskopické vlastnosti a používajú sa preto ako náplňexsikátorov. Naopak fluorid lítny (LiF) je zlúčenina iba veľmi slabo rozpustná vo vode.
  • S dusíkom a za zvýšenej teploty reaguje lítium veľmi dobre za vzniku nitridu lítneho (Li3N). Uvedená reakcia sa využíva na odstraňovanie dusíka z niektorých plynov.
  • S vodíkom lítium vytvára stály hydrid lítny (LiH). Oveľa používanejšou zlúčeninou je však borohydrid lítny (LiBH4), ktorý pri styku skyselinami uvoľňuje atomárny vodík a nachádza tak využitie ako hydrogenačné a veľmi účinné redukčné činidlo.
  • V prírode sa lítium vyskytuje v neveľkom množstve ako prímes rôznych hornín, najznámejšie minerály obsahujúce lítium súaluminosilikáty lepidolit a spodumen. Soli lítia sú zastúpené aj v morskej vode a niektorých minerálnych vodách.
  • Väčšina lítiových rúd obsahuje 1 až 3 percentá Li a tento obsah sa flotáciou zvyšuje na 4 až 6 percent Li. Pri výrobe lítia sa vychádza z spodumenu LiAlSi2O6, ktorý sa zohrieva na približne 1 100 C, aby sa zmenila modifikácia alfa na menej hustú a drobivejšiu modifikáciu beta, ktorá sa premýva kyselinou sírovou pri 250 stupňoch Celsia a z výluhu sa získa LiSO4.H2O. Ďalším postupom s Na2CO3 a HCl dostaneme Li2CO3 (nerozpustný) a LiCl. Chlorid lítny môžeme tiež získať kalcináciou premytej rudy vápencom (CaCO3) pri 1 000 stupňoch Celsia. Kovové lítium sa najjednoduchšie pripravuje elektrolýzou roztaveného chloridu lítneho.
  • katóda: Li+* + e− → Li*
  • anóda: Cl−* → ½ Cl2 (g) + e−
  • Elementárne lítium sa uplatňuje v jadrovej energetike, kde v niektorých typoch reaktorov roztavené lítium slúži na odvod tepla z reaktoru.
  • V súčasnosti patria lítiové články a akumulátory k veľmi perspektívnym prostriedkom pre dlhodobejšie uchovanie elektrickej energie a ich využitie v elektronike stále rastie.
  • Rozpustné soli lítia (uhličitan, octan, síran, citrát) sa používajú v psychiatrii ako účinná látka liekov, tlmiacich mánie (manické fázy bipolárnych porúch) a stabilizujúcich patologické nálady (viď tymoprofylaktiká, psychofarmakum)
  • Lítium je prísada na výrobu špeciálnych skiel a keramiky, predovšetkým na použitie v jadrovej energetike, ale aj na konštrukciu hvezdárskych teleskopov.
  • Pomerne slabé hygroskopické vlastnosti a nízka relatívna hmotnosť hydroxidu lítneho sa využíva na pohlcovanie oxidu uhličitého z vydýchaného vzduchu v ponorkách a kozmických lodiach.
  • Zliatiny lítia s hliníkom, kadmiom, meďou a mangánom sú veľmi ľahké a súčasne mechanicky odolné a používajú sa pri konštrukcii leteckých súčiastok.

Späť